关于SpringBoot的外部化配置使用记录

关于SpringBoot的外部化配置使用记录

声明: 若有任何纰漏、错误请不吝指出!

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更新: 工作中突然想起来，关于Yaml的使用，并不属于Spring的范畴，是org.yaml.snakeyaml处理的。所以yaml的使用应该参考官方，不过貌似打不开。。。
Spring利用snakeyaml将配置解析成PropertySource，然后写入到Environment，就能使用了

记录下使用SpringBoot配置时遇到的一些麻烦，虽然这种麻烦是因为知识匮乏导致的。

记录下避免一段时间后自己又给忘记了，以防万一。

如果放到博客里能帮助到遇到同样问题的同志，自是极好！

SpringBoot的外部化配置，主要就是指平时用到的一些配置文件，这些配置由于不是硬编码，放在了配置文件中，所以相对来说是一个外部化的配置Externalized Configuration

SpringBoot官方外部化配置的在线文档Externalized Configuration

初级用法

SpringBoot对配置提供了极大的便利，仅仅需要编写一个Yaml文件或者Properties文件，按照其规定的格式，书写好我们的配置信息，然后编写一个相应的Java类，使用注解@ConfigurationProperties和@Configuration配合使用，或者@Configuration和@Value配合使用，即可将配置的值，映射到我们配置类或者JavaBean中。

有如下Java配置类

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="spring.server")
public class AppConfig{
  private String name;
  private String port;
  public void setName(String name){
    this.name = name;
  }
  public void setPort(String port){
    this.port = port;
  }
}

如下配置文件，

Yaml格式配置文件

# application.yml
spring:
    server:
        name: spring-app
        port: 9527

Properties格式配置文件

# application.properties
spring.server.name=spring-app
spring.server.port=9237

使用@ConfigurationProperties，必须要有Setter方法，绑定时是通过Setter方法绑定的

参见org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationPropertiesBindingPostProcessor#postProcessBeforeInitialization，这是一个BeanPostProcessor

这样在SpringBoot中，我们就可以将AppConfig这个Bean注入到别的Bean中使用我们的配置了。

以上这些在开发中基本上也就满足需要了，大部分我们的配置都很简单，通常都是数值型的和字符串。

但是，凡事不能绝对。

高级用法

以下配置参考这位

Array/List

假如有如下需求，应用仅对几个有限的IP开放访问，然后我们想把这几个获得许可的IP地址写在配置文件中。

这个时候如果配置解析仅仅支持字符串和数值型的话，就需要我们自己获取到配置值以后，再去进行一些后续的处理，比如转换成数组或者列表。

好在，优秀的框架，总能满足大部分的需求，SpringBoot是直接配置直接到数组或者列表的映射到

使用方式

Java配置类

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="allows")
public class AllowedAccessConfig{
  private String[] ipList; // 字段类型可以是 List<String>
  public void setPort(String[] port){
    this.ipList = ipList;
  }
}

配置文件

# application.yml
allows:
      ipList: 
	  - 192.168.1.1
	  - 192.168.1.2
	  - 192.168.1.3
	  - 192.168.1.4
# or
allows:
     ipList: 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3, 192.168.1.4

# application.properties
allows.ipList[0]=192.168.1.1
allows.ipList[1]=192.168.1.2
allows.ipList[2]=192.168.1.3
allows.ipList[3]=192.168.1.4
# or
allows.ipList= 192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3, 192.168.1.4

Map

如果数组或者列表不满足需求，需要key-vlaue型的，没问题，SpringBoot也是支持的。

假设一个对接方不同的业务，使用了不同的AES密钥，那么在配置的时候，就要根据业务类型作为key，对应的密钥作为value。

Java配置类

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="aes.keys")
public class AesKeyConfig{
  private Map<String,String> keys;
  public void setKeys(Map<String,String> keys){
    this.keys = keys;
  }
}

配置文件

# application.yml
aes:
    keys:
        order: 28jsaS2asf2fSA2
        pay: @ra@3safdsR5&sDa
# or
aes:
    keys[order]: 28jsaS2asf2fSA2
    keys[pay]: @ra@3safdsR5&sDa

# application.properties
aes.keys.order=28jsaS2asf2fSA2
aes.keys.pay=@ra@3safdsR5&sDa
# or
aes.keys[order]=28jsaS2asf2fSA2
aes.keys[pay]=@ra@3safdsR5&sDa

Enum

枚举？那必须支持

不过实际意义不怎么大，如果配置的值要可以转换成枚举值的话，配置的值必须和枚举值的name一致，大小写都不能差，因为SpringBoot实现的配置到枚举的转换，使用的是

/* java.lang.Enum#valueOf */
public static <T extends Enum<T>> T valueOf(Class<T> enumType,
                                            String name) {
  // 这里的name就是枚举值的字符表示，一般都是大写的
  T result = enumType.enumConstantDirectory().get(name);
  if (result != null)
    return result;
  if (name == null)
    throw new NullPointerException("Name is null");
  throw new IllegalArgumentException(
    "No enum constant " + enumType.getCanonicalName() + "." + name);
}

关于这段代码的理解，可以参考另外一片文章深入理解Java枚举

如果枚举还有其他字段的话，就没办法了

JavaBean

什么？ 还是不能满足？想要直接把配置绑定到一个JavaBean？

干就完事了！

JavaBean

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="upload")
public class UploadConfig{
  private String rootPath;
  private String fileType;
  private int fileSize;
	private boolean rename;
  // 省略 Setter方法
}

配置文件

# application.yml
upload:
	root-path: /xx/xx/xx
	file-type: zip
	fileSize: 1M
	rename: false

# application.properties
upload.rootPath=/xx/xx/xx
upload.fileType=zip
upload.fileSize=1M
upload.rename=false

以上几种用法，可以组合使用，非常的灵活

不过如果是JavaBean的数组或者List，或者作为Map的value，会发现绑定不上去。

原因在于，绑定默认是基于Setter方法，进行单个字段的绑定，赋值，而这里要的是一个JavaBean，需要创建一个JavaBean对象，再去做属性绑定赋值。

如果按照这两步走，也可以做到成功绑定到一个作为元素的JavaBean对象。

只是SpringBoot并没有那么做，而是提供了一个@ConstructorBinding注解，让我们使用构造器绑定数据。

复杂配置

JavBean

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix="app")
public class AppConfig{
  
  private Map<String, DataSourceMetadata> multiDataSourceMap;
  
  public void setMultiDataSourceMap(Map<String, DataSourceMetadata> multiDataSourceMap){
    this.multiDataSourceMap = multiDataSourceMap;
  }
}

public class DataSourceMetadata{
  private String url;
  private String driverClass;
  private String username;
  private String passowrd;
  // 省略Setter和Getter
}

配置文件

app:
      multiDataSourceMap:
		ds1:
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: xxx
			password: xxx
		ds2:
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: 12sds
			password:	adfwqw
# or 
app:
      multiDataSourceMap:
		ds1: {
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: xxx
			password: xxx
		}
			
		ds2: {
			url: jdbc://
			driver-class: com.mysql.cj.Driver
			username: 12sds
			password:	adfwqw
		}

然后启动，走起，立马会发现熟悉又可气的NPE

原因很简单，SpringBoot没能从配置文件读取相应的配置数据并且实例化一个Map，因为

它现在面对的情况比以前复杂了，现在的JavaBean是一个Map的value值

解决方法就是使用构造器绑定的方式，并且需要在构造器使用此注解@ConstructorBinding

public class DataSourceMetadata{
  private String url;
  private String driverClass;
  private String username;
  private String passowrd;
  @ConstructorBinding
  public DataSourceMetadata(String url, String driverClass, String username, String passowrd){
    this.url = url;
    this.driverClass = driverClass;
    this.username = username;
    this.password = password;
  }
  // 省略Setter和Getter
}

只要这么一搞就正常了，不会有烦人的NPE

我并不知道是否有别的方式也可以做到，比如继续使用Setter方法来进行数据绑定

瘦身计划

上面的这些配置，如果都有的话，全部写到application.yml或者application.properties文件中，会导致配置文件内容太多，而且各种配置混合在一起，不便于管理和维护。

如果需要改动某个配置，就要改动整个文件，存在一定的风险导致其他配置被误改。

所以应该一类配置，放到一起去管理。

同样的，一类配置通常对应一个功能，如果其中一项配置的改动，那么相应的测试，也能保证同一个配置文件的修改不会引发其他问题。

所以有必要将application.yml拆分了。

花了一番力气，拆分了一个出来upload.yml，然后使用如下方式引入配置文件

配置文件默认是放在 resources目录下(maven/gradle)，配置文件在编译打包后，会位于classes的根目录下，也就是我们所谓的classpath

@Configuration
@PropertySource("classpath:upload.yml")
@ConfigurationProperties(prefix="upload")
public class UploadConfig{
  private String rootPath;
  private String fileType;
  private int fileSize;
	private boolean rename;
  // 省略 Setter方法
}

问题来了，死活没法将数据绑定到JavaBean的属性上。

Debug看源码，陷进去出不来。试着使用profile来解决，虽然可以解决，但是毕竟不是同一个使用场景，并不合适。

最后找人求救，告知@PropertySource不支持yaml文件，仅支持properties，于是试了下，果然是的

SpringBoot版本是2.2.6，有个群友说他1.5的还是支持的，不过SpringBoot官方明确写到不支持的

2.7.4. YAML Shortcomings

YAML files cannot be loaded by using the @PropertySource annotation. So, in the case that you need to load values that way, you need to use a properties file.

上面看到，其实yaml配置更有优势一些，所以如果想继续使用yaml的话，也不是不可以

@PropertySource支持自定义文件格式

// 这里继承了DefaultPropertySourceFactory，也可以直接实现PropertySourceFactory
public class YamlPropertySourceFactory extends DefaultPropertySourceFactory {

    public YamlPropertySourceFactory () {
        super();
    }

    @Override
    public PropertySource<?> createPropertySource (String name, EncodedResource resource)
            throws IOException {
        // 这个判断是有必要的，因为直接使用name是null，没深究原因
        String nameToUse = name != null ? name : resource.getResource().getFilename();
        // yml文件，使用YamlPropertiesFactoryBean来从yaml文件Resource中构建一个Properties对象
        // 然后使用PropertiesPropertySource封装成PropertySource对象，就能加入到Environment
        if (nameToUse.endsWith(".yml")) {
            YamlPropertiesFactoryBean factoryBean = new YamlPropertiesFactoryBean();
            factoryBean.setResources(resource.getResource());
            factoryBean.afterPropertiesSet();
            return new PropertiesPropertySource(nameToUse, factoryBean.getObject());
        }
        // 如果不是yml配置文件，使用默认实现
        return super.createPropertySource(name, resource);
    }
}

使用时，@PropertySource(factory=YamlPropertySourceFactory.class)即可。

使用@Value

@Value是Spring Framework的注解，不属于SpringBoot，其典型使用场景就是注入外部化配置属性，官方文档@Values介绍

@Value使用Spring内建的转化器SimpleTypeConverter，这个支持Integer，String，和逗号分割的字符串数组。

如果觉得支持不够，还是可以自定义转换支持，自定义一个Converter，然后加入到ConverterService这个Bean中，因为后面的BeanPostProcessor依赖的就是ConverterService来处理转换的

所以如果有一些复杂的配置，最好还是使用SpringBoot的方式。

@Value的优势在于，它支持SpEL，而且可以使用在任意一个Bean的方法参数或者字段上

所以这是两种不同的使用场景，看情况自己选择。

不过总体个人倾向于前面一种，因为如果在其他的Bean中直接使用@Value，万一我们要改配置的名字了，结果因为使用了@Value，遍布的到处都是，改起来很麻烦，所以从管理维护的角度来说，@Value太野了。

顺便说一下对@Value的处理位置org.springframework.beans.factory.support.AbstractAutowireCapableBeanFactory#populateBean，当然这里也是处理@Inject @Autowired @Resource的地方

后记

从配置文件到程序中使用到配置的值，一共经历两大步

1. 读取配置内容到Environment中，无论任何形式的配置，最后都是一个Property Source
2. 通过BeanPostProcessor来进行配置值绑定注入

如果不满足properties或者yaml格式的配置，可以自定义PropertySourceLoader，可以参考

org.springframework.boot.env.YamlPropertySourceLoader 和org.springframework.boot.env.PropertiesPropertySourceLoader

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补充更新

在使用@ConfigurationProperties时，可以不用有对应的字段定义，如果需要对注入的配置值，在Setter方法中转换成其他类型时。
因为这种绑定方式直接通过Setter方法来做的（其实@Value也可以注解在方法上），并不会检查是否存在这个字段的定义。

JavaConfig

@Configuration
@ConfigurationProperties("config")
public class Config{
      Map<BizType, Metadata> bizMetaMap = new ConcurrentHashMap<>(5);
      public void setMetadatas(List<Metadata> metas){
            for(Metadata meta: metas){
                  bizMetaMap.put(BizType.forCode(),meta);
            }
      }
}

yaml配置

config:
     metadatas:
           -
               name: xxx
               age: xxx

这样就可以了，不需要实际有对应的字段存在与之对应，能找到对应的Setter方法即可！